JPS6381767A - 電池用電極とその製造方法 - Google Patents
電池用電極とその製造方法Info
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- JPS6381767A JPS6381767A JP61227443A JP22744386A JPS6381767A JP S6381767 A JPS6381767 A JP S6381767A JP 61227443 A JP61227443 A JP 61227443A JP 22744386 A JP22744386 A JP 22744386A JP S6381767 A JPS6381767 A JP S6381767A
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Classifications
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/24—Alkaline accumulators
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-
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- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/70—Carriers or collectors characterised by shape or form
- H01M4/80—Porous plates, e.g. sintered carriers
-
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- H01M4/808—Foamed, spongy materials
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は金属多孔体を芯材として用いた電池用電極とそ
の製造方法に関する。より詳細には本発明は、金属多孔
体の網目状空間に活物質を充填し、これを捲回して形成
した円筒形密閉式アルカリ電池等の電池用電極の強度向
上とその方法に関するものである。
の製造方法に関する。より詳細には本発明は、金属多孔
体の網目状空間に活物質を充填し、これを捲回して形成
した円筒形密閉式アルカリ電池等の電池用電極の強度向
上とその方法に関するものである。
従来の技術
近年、各種電子機器等の携帯用の電源として円筒型密閉
電池が注目され、しかも最近では省エネルギーの観点か
ら高密度、低コストの二次電池の要望が高くなっている
。この円筒型二次電池の中でも現在主流をなすのはアル
カリ電池である。
電池が注目され、しかも最近では省エネルギーの観点か
ら高密度、低コストの二次電池の要望が高くなっている
。この円筒型二次電池の中でも現在主流をなすのはアル
カリ電池である。
最近になって、特にスポンジ状金属多孔体がこうした電
池用電極として注目されるようになり、このスポンジ状
金属多孔体はその孔径を１００μｍ乃至数ｍｍと自由に
変えることができ、かつ活物質ペーストを直接充填する
ことが可能である。また電池寿命や特性も焼結式に勝る
ものができるようになっている。ところが、このスポン
ジ状金属多孔体はその骨格金属に亀裂が発生したり破損
した場合、他の方式の電池のように電極中に丈夫な孔あ
き板やスクリーンがないため、そのまま電極の切断に至
る危険性がある。
池用電極として注目されるようになり、このスポンジ状
金属多孔体はその孔径を１００μｍ乃至数ｍｍと自由に
変えることができ、かつ活物質ペーストを直接充填する
ことが可能である。また電池寿命や特性も焼結式に勝る
ものができるようになっている。ところが、このスポン
ジ状金属多孔体はその骨格金属に亀裂が発生したり破損
した場合、他の方式の電池のように電極中に丈夫な孔あ
き板やスクリーンがないため、そのまま電極の切断に至
る危険性がある。
発明が解決しようとする問題点
三次元網目状構造を有する金属多孔体を芯材として用い
た電池用電極およびその製造方法の問題点を以下に説明
する。
た電池用電極およびその製造方法の問題点を以下に説明
する。
金属多孔体は非導電性の発泡樹脂または不織布に金属メ
ッキを施すことにより製造する。非導電性の多孔体への
メッキは、一般のプレート、ワイヤなどへのメッキと異
なり、孔内へ均一に電着させる必要があり、これが大き
な問題となる。これは、表層部と内層部とでは電流密度
のばらつきが起こるためで、多孔体骨格表面に施した導
電処理層の比抵抗が大きければ大きいほど、多孔体内層
部での電圧降下が大きくなり、そのため多孔体表層部で
の電着金属イオンが多く消費され、多孔体内層部では金
属イオンの欠乏状態が起こることとなる。
ッキを施すことにより製造する。非導電性の多孔体への
メッキは、一般のプレート、ワイヤなどへのメッキと異
なり、孔内へ均一に電着させる必要があり、これが大き
な問題となる。これは、表層部と内層部とでは電流密度
のばらつきが起こるためで、多孔体骨格表面に施した導
電処理層の比抵抗が大きければ大きいほど、多孔体内層
部での電圧降下が大きくなり、そのため多孔体表層部で
の電着金属イオンが多く消費され、多孔体内層部では金
属イオンの欠乏状態が起こることとなる。
特公昭５７−３９３１７号公報に記載の発明は、非導電
性の多孔性樹脂に無電解メッキまたはカーボン粒子の塗
布により導電化処理したものを、更に、メッキ浴内で多
孔性樹脂の１表面を給電体に密着せしめながら電気メッ
キを行うことによって多孔体の骨格表面に二次の導電層
を形成せしめ、次の金属メッキ工程を容易化することを
提案している。
性の多孔性樹脂に無電解メッキまたはカーボン粒子の塗
布により導電化処理したものを、更に、メッキ浴内で多
孔性樹脂の１表面を給電体に密着せしめながら電気メッ
キを行うことによって多孔体の骨格表面に二次の導電層
を形成せしめ、次の金属メッキ工程を容易化することを
提案している。
しかしながら、この従来方法では主に片面からだけのメ
ッキで導電層が形成されるため、最終的に多孔体の表裏
面にメッキされる金属メッキ量は不均一となる。
ッキで導電層が形成されるため、最終的に多孔体の表裏
面にメッキされる金属メッキ量は不均一となる。
このように、多孔体の表裏面で金属メッキ量が不均一で
あると、得られた金属多孔体に活物質を充填後に、これ
を捲回して電池用電極とするとき、亀裂が発生したり、
破損したりすることが多い。
あると、得られた金属多孔体に活物質を充填後に、これ
を捲回して電池用電極とするとき、亀裂が発生したり、
破損したりすることが多い。
特に、金属多孔体自体で電極が構成されているので、こ
のような亀裂や破損は電極の切断となり、電池そのもの
の不良となる。
のような亀裂や破損は電極の切断となり、電池そのもの
の不良となる。
さらに金属多孔体を形成する場合は、まずポリウレタン
の長い帯状体にメッキ前処理を施し、その後電解槽の中
を順次通してメッキを行い、かつ空気中で焙焼して樹脂
を除去した後、還元処理して製作される。またこの焙焼
は高温中で行われるため、これらの工程にかかるテンシ
ョンが金属多孔体を引き伸ばした形になり、その結果テ
ンションの強弱に応じて金属多孔体内の球状空間が短径
方向と長径方向の長さの比が異なる紡錘形空間となる。
の長い帯状体にメッキ前処理を施し、その後電解槽の中
を順次通してメッキを行い、かつ空気中で焙焼して樹脂
を除去した後、還元処理して製作される。またこの焙焼
は高温中で行われるため、これらの工程にかかるテンシ
ョンが金属多孔体を引き伸ばした形になり、その結果テ
ンションの強弱に応じて金属多孔体内の球状空間が短径
方向と長径方向の長さの比が異なる紡錘形空間となる。
そしてこのほぼ紡錘形空間の長径方向と短径方向の長さ
は、通常長径方向の方が短径方向より５〜３０％長くな
っている。従って、このようにして製作された帯状の金
属多孔体を円筒状に捲回して電極を構成する場合は、略
紡錘形の空間の長径方向と捲回方向とを考慮する必要が
ある。
は、通常長径方向の方が短径方向より５〜３０％長くな
っている。従って、このようにして製作された帯状の金
属多孔体を円筒状に捲回して電極を構成する場合は、略
紡錘形の空間の長径方向と捲回方向とを考慮する必要が
ある。
従って、本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決
することにあり、更に詳細には円筒形に捲回しても破損
、亀裂のない電池用電極とその製造方法を提供すること
にある。
することにあり、更に詳細には円筒形に捲回しても破損
、亀裂のない電池用電極とその製造方法を提供すること
にある。
さらに、本発明の目的は、三次元網目状構造を有する多
孔性樹脂を金属メッキして金属多孔体を形成し、これに
活物質を充填後、円筒状に捲回して構成される電池用電
極とその製造方法の改良にある。
孔性樹脂を金属メッキして金属多孔体を形成し、これに
活物質を充填後、円筒状に捲回して構成される電池用電
極とその製造方法の改良にある。
問題点を解決するための手段
本発明に従うと、三次元網目状構造を有する非導電性の
発泡樹脂または不織布の骨格表面に導電性を付与し、次
いで電気メッキを施して形成した金属多孔体を、金属メ
ッキ量の多い方の表面を外側として捲回して構成したこ
とを特徴とする電池用電極が提供される。
発泡樹脂または不織布の骨格表面に導電性を付与し、次
いで電気メッキを施して形成した金属多孔体を、金属メ
ッキ量の多い方の表面を外側として捲回して構成したこ
とを特徴とする電池用電極が提供される。
さらに本発明の１態様に従うと、金属多孔体の微孔がほ
ぼ紡錘形の空間をなし、該ほぼ紡錘形の空間の長径方向
と直角方向に捲回して電池用電極が形成される。
ぼ紡錘形の空間をなし、該ほぼ紡錘形の空間の長径方向
と直角方向に捲回して電池用電極が形成される。
導電性を付与する処理は、無電解メッキまたはカーボン
粉末を塗布して実施してもよい。
粉末を塗布して実施してもよい。
さらに本発明に従うと、三次元網目状構造を有する非電
導体の発泡樹脂または不織布の帯状体の骨格表面に導電
性を付与し、 メッキ浴内で該帯状体の１表面に給電電極を密着させな
がら該帯状体を陰極として走行させ、該帯状体表面に金
属メッキを行うことによって該帯状体の骨格表面に二次
の導電層を形成し、次いで該帯状体を陰極として両面に
所定量の厚さの金属メッキを施し、 該金属メッキした帯状体を後処理し、所定の形状に切断
した後、帯状体の該給電電極とメッキ浴内で密着した方
の表面を内側として捲回することを特徴とする電池用電
極の製造方法が提供される。
導体の発泡樹脂または不織布の帯状体の骨格表面に導電
性を付与し、 メッキ浴内で該帯状体の１表面に給電電極を密着させな
がら該帯状体を陰極として走行させ、該帯状体表面に金
属メッキを行うことによって該帯状体の骨格表面に二次
の導電層を形成し、次いで該帯状体を陰極として両面に
所定量の厚さの金属メッキを施し、 該金属メッキした帯状体を後処理し、所定の形状に切断
した後、帯状体の該給電電極とメッキ浴内で密着した方
の表面を内側として捲回することを特徴とする電池用電
極の製造方法が提供される。
上記後処理は、上記金属メッキした帯状体を空気中で焙
焼して樹脂を溶融、除去し、還元処理後、得られた帯状
金属多孔体の網目状空間内に活物質を充填してなる。
焼して樹脂を溶融、除去し、還元処理後、得られた帯状
金属多孔体の網目状空間内に活物質を充填してなる。
さらに本発明の１態様に従うと、該帯状金属多孔体を切
断後、該帯状金属多孔体の長さ方向と直交する方向に対
応する方向に捲回する。
断後、該帯状金属多孔体の長さ方向と直交する方向に対
応する方向に捲回する。
さらに本発明の好ましい態様に従うと、上記帯状体の表
裏面の金属メッキ量の比が１００：９５〜１００：３０
の範囲である。
裏面の金属メッキ量の比が１００：９５〜１００：３０
の範囲である。
さらに本発明の好ましい態様に従うと、三次元網目状構
造を有する非電導体の発泡樹脂または不織布の帯状体の
骨格表面に導電性を付与する処理は、該帯状体をカーボ
ン粒子を含む導電性塗料懸濁液に浸潤し、該帯状体から
過剰の導電性塗料懸濁液を取り除き、乾燥して該帯状体
の骨格表面にカーボン粒子の層を形成することからなる
。
造を有する非電導体の発泡樹脂または不織布の帯状体の
骨格表面に導電性を付与する処理は、該帯状体をカーボ
ン粒子を含む導電性塗料懸濁液に浸潤し、該帯状体から
過剰の導電性塗料懸濁液を取り除き、乾燥して該帯状体
の骨格表面にカーボン粒子の層を形成することからなる
。
この三次元網目状構造を有する非電導体の発泡樹脂また
は不織布の帯状体の骨格表面に導電性を付与する処理は
、２５０〜５００メツシュの粒度のカーボン粒子を含有
し且つ２０℃乃至４０℃の範囲の温度に保持されている
導電性塗料懸濁液に該合成樹脂を浸潤し、次いで該合成
樹脂を湿潤状態でロールにより弾性限度内で圧縮して過
剰の導電性塗料懸濁液を取り除き、乾燥して該帯状体の
骨格表面にカーボン粒子の層を形成することからなるこ
とが好ましい。
は不織布の帯状体の骨格表面に導電性を付与する処理は
、２５０〜５００メツシュの粒度のカーボン粒子を含有
し且つ２０℃乃至４０℃の範囲の温度に保持されている
導電性塗料懸濁液に該合成樹脂を浸潤し、次いで該合成
樹脂を湿潤状態でロールにより弾性限度内で圧縮して過
剰の導電性塗料懸濁液を取り除き、乾燥して該帯状体の
骨格表面にカーボン粒子の層を形成することからなるこ
とが好ましい。
作用
本発明に従うと、金属多孔体の金属メッキ量の多い方の
表面を外側にして円筒状に捲回するので、より高強度の
表面を常に変形債の多い外側として変形することとなり
、それだけ金属多孔体の破損、亀裂が防止される。
表面を外側にして円筒状に捲回するので、より高強度の
表面を常に変形債の多い外側として変形することとなり
、それだけ金属多孔体の破損、亀裂が防止される。
さらに、本発明に従うと、金属多孔体の略紡錘形の空間
の長径と直角方向に捲回するので、変形歪が略紡錘形の
空間の変形によって吸収され、それだけ金属多孔体の破
損、亀裂が防止される。
の長径と直角方向に捲回するので、変形歪が略紡錘形の
空間の変形によって吸収され、それだけ金属多孔体の破
損、亀裂が防止される。
さらに、本発明の好ましい態様に従うと、非導電性の多
孔性樹脂にカーボン粒子を塗布するに際して、懸濁液が
粒度が２５０〜５００メツシュのカーボン粒子を主要部
として含有し且つこの懸濁液を２０℃乃至４０℃の範囲
の温度に保持して処理を行う。
孔性樹脂にカーボン粒子を塗布するに際して、懸濁液が
粒度が２５０〜５００メツシュのカーボン粒子を主要部
として含有し且つこの懸濁液を２０℃乃至４０℃の範囲
の温度に保持して処理を行う。
三次元網状構造を有するスポンジ状合成樹脂の粒度が、
例えば５００μｍ以下のように細かい孔の場合、塗布さ
れる導電性塗布のカーボンの粒度が２５０メツシュを超
える大きさであると、樹脂の孔の目が詰まってしまいや
すく、得られる金属多孔体は三次元網状構造の特徴を失
ってしまう。また、カーボン粒子の粒度が５００メツシ
ュ未満であると電気メッキに必要な導電性を確保するこ
とが困難となる。このためカーボンは２５０〜５００メ
ツシュの範囲の粒度の粒子を主体のが好ましい。
例えば５００μｍ以下のように細かい孔の場合、塗布さ
れる導電性塗布のカーボンの粒度が２５０メツシュを超
える大きさであると、樹脂の孔の目が詰まってしまいや
すく、得られる金属多孔体は三次元網状構造の特徴を失
ってしまう。また、カーボン粒子の粒度が５００メツシ
ュ未満であると電気メッキに必要な導電性を確保するこ
とが困難となる。このためカーボンは２５０〜５００メ
ツシュの範囲の粒度の粒子を主体のが好ましい。
さらに、導電性塗料の懸濁液はカーボン粒子、粘結剤、
分散剤及び分散媒からなるのが好ましく、塗布を均一に
行うには懸濁液が均一な懸濁状態を維持している必要が
ある。懸濁液の温度が２０℃未満の場合には、均一な懸
濁状態が崩れ、合成樹脂の網状構造をなす骨格の表面に
は粘結剤のみが集中して層を形成する。従って、その上
に塗布されたカーボン粒子の層は剥離し易く、強固に密
着した金属メッキを形成できない。一方、懸濁液の温度
が４０℃を越える場合には分散媒の蒸発量が大きく、塗
布処理時間の経過とともに懸濁液が濃縮され、カーボン
の塗布量が変動する。従って、懸濁液の温度は２０℃乃
至４０℃の範囲の温度に保持する必要がある。
分散剤及び分散媒からなるのが好ましく、塗布を均一に
行うには懸濁液が均一な懸濁状態を維持している必要が
ある。懸濁液の温度が２０℃未満の場合には、均一な懸
濁状態が崩れ、合成樹脂の網状構造をなす骨格の表面に
は粘結剤のみが集中して層を形成する。従って、その上
に塗布されたカーボン粒子の層は剥離し易く、強固に密
着した金属メッキを形成できない。一方、懸濁液の温度
が４０℃を越える場合には分散媒の蒸発量が大きく、塗
布処理時間の経過とともに懸濁液が濃縮され、カーボン
の塗布量が変動する。従って、懸濁液の温度は２０℃乃
至４０℃の範囲の温度に保持する必要がある。
以下、本発明を添付の図面を参照して実施例により説明
する。これらの実施例は本発明の単なる例示であって、
本発明の範囲を制限するものではないことは勿論である
。
する。これらの実施例は本発明の単なる例示であって、
本発明の範囲を制限するものではないことは勿論である
。
実施例
第１図は、本発明に従い合成（封脂を導電性塗料のび濁
液に浸潤し、過剰の懸濁液をロールによって圧縮して取
除く工程を実施するのに用いる装置の斗既略図である。
液に浸潤し、過剰の懸濁液をロールによって圧縮して取
除く工程を実施するのに用いる装置の斗既略図である。
図示の如く、三次元網状構造を有する帯状の合成樹脂１
がサプライボビン２に巻き付けられており、樹脂１はこ
のボビン２から巻き戻され、ガイドローラ３を介して導
電性塗料の懸濁液４を収容する槽５内に導かれる。導電
性塗料の懸濁液は分肢媒中にカーボン粒子のほか、粘結
剤及び分散剤を含有し、２０℃乃至４０℃の範囲の温度
に保持されている。またカーボン粒子は粒度が２５０〜
５００メツシュの範囲である。
がサプライボビン２に巻き付けられており、樹脂１はこ
のボビン２から巻き戻され、ガイドローラ３を介して導
電性塗料の懸濁液４を収容する槽５内に導かれる。導電
性塗料の懸濁液は分肢媒中にカーボン粒子のほか、粘結
剤及び分散剤を含有し、２０℃乃至４０℃の範囲の温度
に保持されている。またカーボン粒子は粒度が２５０〜
５００メツシュの範囲である。
帽５内にはデフレフクロール６が配置され、その上方で
懸濁液面の上方に一対の絞りロール７．７゛が配置され
ている。従って、懸濁液に浸潤された帯状の合成樹脂１
はデフレフクロール６により走行方向が垂直に変更され
、絞りロール７．７′により過剰の懸濁液を絞り取られ
る。
懸濁液面の上方に一対の絞りロール７．７゛が配置され
ている。従って、懸濁液に浸潤された帯状の合成樹脂１
はデフレフクロール６により走行方向が垂直に変更され
、絞りロール７．７′により過剰の懸濁液を絞り取られ
る。
ｆｖ！５の外側にはデフレフクロール８と巻き取りボビ
ン９が設けられ、これらのデフレフクロール８と巻き取
りボビン９には熱風ノズル群１０が配置されている。こ
のようにして帯状の合成樹脂１はデフレフクロール８に
より巻き取りボビン９の方向に走行方向が変更され、熱
風ノズル群１０によりによって乾燥された後、巻き取り
ボビン９に巻き取られる。こ−で、熱風ノズル群１０の
噴出する熱風の温度は４０℃乃至８０℃の範囲であるこ
とが好ましい。
ン９が設けられ、これらのデフレフクロール８と巻き取
りボビン９には熱風ノズル群１０が配置されている。こ
のようにして帯状の合成樹脂１はデフレフクロール８に
より巻き取りボビン９の方向に走行方向が変更され、熱
風ノズル群１０によりによって乾燥された後、巻き取り
ボビン９に巻き取られる。こ−で、熱風ノズル群１０の
噴出する熱風の温度は４０℃乃至８０℃の範囲であるこ
とが好ましい。
以上のように第１図に示す装置を用いると、導電性塗料
の懸濁液への合成樹脂の浸潤、過剰の懸濁液の除去及び
乾燥の工程を自動的に実施することができ、目詰まりの
ない網目構造を有し均一な導電性の層を形成して次工程
の金属メッキを円滑に行うことができる。
の懸濁液への合成樹脂の浸潤、過剰の懸濁液の除去及び
乾燥の工程を自動的に実施することができ、目詰まりの
ない網目構造を有し均一な導電性の層を形成して次工程
の金属メッキを円滑に行うことができる。
このようにしてカーボン粒子を塗布して骨格表面を導電
性処理した帯状の多孔体１２を、第２図に示した回転す
る金属給電ロール１１もしくは第３図に示した環状の回
転する金属給電シート１８に第１槽のメッキ浴１３中で
密着させながら送り、第１櫂にて０．１〜数μの厚さに
電着させる。このため帯状の多孔体１２は、骨格表面に
二次の導電処理層を施されたことになり、比抵抗は大幅
に減少する。
性処理した帯状の多孔体１２を、第２図に示した回転す
る金属給電ロール１１もしくは第３図に示した環状の回
転する金属給電シート１８に第１槽のメッキ浴１３中で
密着させながら送り、第１櫂にて０．１〜数μの厚さに
電着させる。このため帯状の多孔体１２は、骨格表面に
二次の導電処理層を施されたことになり、比抵抗は大幅
に減少する。
そのため比較的高い電流密度が可能になり、次に第２槽
にて両面から所定の厚さまでＩＯＡ／ｄｍ２以上の電流
密度で電着させることができる。
にて両面から所定の厚さまでＩＯＡ／ｄｍ２以上の電流
密度で電着させることができる。
なお、給電シート１８は、第３図に示すように、回転可
能に設けた給電ロール１１にベルト状に巻きつけ、給電
ロールによって回転されるようにしたものである。
能に設けた給電ロール１１にベルト状に巻きつけ、給電
ロールによって回転されるようにしたものである。
また、第１槽においては片面からだけのメッキであるた
め、第１１だけで最終までメッキすると両面の電着量が
極端に相違するため、第１槽においては導電処理用のメ
ッキとして０．１〜数μのメッキに止める。
め、第１１だけで最終までメッキすると両面の電着量が
極端に相違するため、第１槽においては導電処理用のメ
ッキとして０．１〜数μのメッキに止める。
このようにして得られた多孔体の金属メッキの部分の顕
微鏡写真を第４図に示す。第４図に示す金属多孔体は写
真の下方部分が給電ロールと密着した方の表面であり、
上方部分より金属メッキ量が少ない。従って、金属多孔
体の捲回強度は、金属メッキ量の多い第４図中で下方の
表面を外側として捲回した方が高くなる。
微鏡写真を第４図に示す。第４図に示す金属多孔体は写
真の下方部分が給電ロールと密着した方の表面であり、
上方部分より金属メッキ量が少ない。従って、金属多孔
体の捲回強度は、金属メッキ量の多い第４図中で下方の
表面を外側として捲回した方が高くなる。
次いで、このように金属メッキした多孔性樹脂を加熱し
て焙焼することによって、骨格をなす樹脂部分を溶解除
去し、さらに還元処理する。しかしながら、これらの焙
焼、還元処理の工程は帯状の多孔体を連続処理すること
によって行われる。
て焙焼することによって、骨格をなす樹脂部分を溶解除
去し、さらに還元処理する。しかしながら、これらの焙
焼、還元処理の工程は帯状の多孔体を連続処理すること
によって行われる。
従って、帯状多孔体は高温度でテンションをかけられ、
その微孔をなす球状空間がテンションの方向に長い紡錘
形の空間に変形する。
その微孔をなす球状空間がテンションの方向に長い紡錘
形の空間に変形する。
第５図（ａ）および（ｂ）は、それぞれテンションをか
けずに焙焼、還元処理を行った場合およびテンションを
かけて焙焼、還元処理を行った場合に得られた金属多孔
体の断面の顕微鏡写真である。第５図（ａ）に示すよう
にテンションをかけずに加熱処理した金属多孔体の微孔
は略球形であるのに対して、テンションをかけて加熱処
理した金属多孔体の微孔は略紡錘形である。従って、第
５図ら）に示す金属多孔体を、その略紡錘形の空間の長
径と直角方向に捲回すると、略紡錘形の空間の短径方向
に力が働き、それらが球形に近づくよう変形することに
よって、捲回による変形歪が吸収され、破損、亀裂の恐
れは著しく低下する。
けずに焙焼、還元処理を行った場合およびテンションを
かけて焙焼、還元処理を行った場合に得られた金属多孔
体の断面の顕微鏡写真である。第５図（ａ）に示すよう
にテンションをかけずに加熱処理した金属多孔体の微孔
は略球形であるのに対して、テンションをかけて加熱処
理した金属多孔体の微孔は略紡錘形である。従って、第
５図ら）に示す金属多孔体を、その略紡錘形の空間の長
径と直角方向に捲回すると、略紡錘形の空間の短径方向
に力が働き、それらが球形に近づくよう変形することに
よって、捲回による変形歪が吸収され、破損、亀裂の恐
れは著しく低下する。
このように焙焼、還元処理して得た金属多孔体にペース
ト状活物質を充填し、乾燥後、加圧成形して、所定の厚
さの帯状体を得る。このようなペースト状活物質の１例
として、水酸化ニッケル８５重量％、ニッケル粉末１０
重量％、コバルト粉末５重量％からなるものがある。こ
れを、所定形状に切断後、本発明に従う方向、すなわち
金属メッキ量の多い方の表面を外側として、微孔をなす
略紡錘形の空間の長径方向と直角に円筒状に捲回するこ
とによって電極を形成することができる。
ト状活物質を充填し、乾燥後、加圧成形して、所定の厚
さの帯状体を得る。このようなペースト状活物質の１例
として、水酸化ニッケル８５重量％、ニッケル粉末１０
重量％、コバルト粉末５重量％からなるものがある。こ
れを、所定形状に切断後、本発明に従う方向、すなわち
金属メッキ量の多い方の表面を外側として、微孔をなす
略紡錘形の空間の長径方向と直角に円筒状に捲回するこ
とによって電極を形成することができる。
電極基体である金属多孔体の表裏の金属量（メッキ比率
）が１００：１０〜８０：１００のものを用い、ペース
ト状活物質を充填して乾燥、加圧成形後、電極の強度試
験を行った。
）が１００：１０〜８０：１００のものを用い、ペース
ト状活物質を充填して乾燥、加圧成形後、電極の強度試
験を行った。
電極強度は、電極を捲回時に近い形とするため、添付の
第６図に示すような曲部を設けた治具ａの面に沿って電
極すの表面を上（凸）にして設置し、極板端部ｃｃ’を
矢印方向ＤＤ’に引張り、電極の破壊強度を測定するこ
とによって評価した。
第６図に示すような曲部を設けた治具ａの面に沿って電
極すの表面を上（凸）にして設置し、極板端部ｃｃ’を
矢印方向ＤＤ’に引張り、電極の破壊強度を測定するこ
とによって評価した。
第７図に示す如く、電極強度は先の実施例中に記載の理
由により、電極の表裏差がなくなるメッキ比率１００
： １００ （９５）付近から表裏が逆転するメッキ比
率８０：１００にかけて大幅に低下する。
由により、電極の表裏差がなくなるメッキ比率１００
： １００ （９５）付近から表裏が逆転するメッキ比
率８０：１００にかけて大幅に低下する。
又表裏のメッキ比率が大幅に異なる個所では基体そのも
のの強度が低下するため電極強度は低下する。以上のこ
とから、金属多孔体の表裏の金属比は１００：９５〜１
００：３０の範囲が良好であると考えられる。
のの強度が低下するため電極強度は低下する。以上のこ
とから、金属多孔体の表裏の金属比は１００：９５〜１
００：３０の範囲が良好であると考えられる。
以上、ニッケル電極を例として説明したが、本発明はニ
ッケル電極に限らず、二酸化マンガン、カドミウム、亜
鉛、鉄、鉛等の電極にも適用できる。
ッケル電極に限らず、二酸化マンガン、カドミウム、亜
鉛、鉄、鉛等の電極にも適用できる。
発明の詳細
な説明の如く、本発明は、三次元網目状構造を有する非
導電性の発泡樹脂または不織布の骨格表面に導電性を付
与し、次いで電気メッキを施して形成した金属多孔体を
、金属メッキ量の多い方の表面を外側として捲回して電
池用電極を構成することを特徴とする。また、金属多孔
体の微孔がほぼ紡錘形の空間をなす場合には、該ほぼ紡
錘形の空間の長径方向と直角方向に捲回して電池用電極
を構成する。
導電性の発泡樹脂または不織布の骨格表面に導電性を付
与し、次いで電気メッキを施して形成した金属多孔体を
、金属メッキ量の多い方の表面を外側として捲回して電
池用電極を構成することを特徴とする。また、金属多孔
体の微孔がほぼ紡錘形の空間をなす場合には、該ほぼ紡
錘形の空間の長径方向と直角方向に捲回して電池用電極
を構成する。
このようにして本発明では電極の破損乃至亀裂を防止し
、高容量の電池用電極を低コスト且つ高品質で提供する
ものである。
、高容量の電池用電極を低コスト且つ高品質で提供する
ものである。
第１図は、本発明の１態様に従う導電化処理を図示し、
第２図は、本発明の１態様に従う二次の導電層の形成お
よび電気メツキ工程を図示し、第３図は、本発明の１態
様に従う二次の導電層の形成に用いる給電手段を図示し
、 第４図は金属多孔体の断面の顕微鏡写真であり、第５図
（ａ）および（ｂ）はそれぞれ、テンションをかけずに
焙焼、還元処理を行った場合およびテンションをかけて
焙焼、還元処理を行った場合に得られた金属多孔体の断
面の顕微鏡写真であり、第６図は電極基板の引張り破壊
強度を試験する状態を図解し、 第７図は電極基板の表裏面のメッキ量の比率と引張り破
壊強度との関係を示すグラフである。 〔主な参照番号〕 １・・帯状の合成樹脂、２・・サプライボビン、３．３
゛ ・・ガイドローラ、 ４・・導電性塗料の懸濁液、 ５・・樽、 ６．８・・デフレフクロール、７．
７゛ ・・絞りローノへ ９・・巻き取りボビン、 １０・・熱風ノズル群、１１
・・金属給電ロール、 １２・・帯状の多孔体、１３・
・第１槽のメッキ浴、１８・・金属給電シートａ・・治
具、 ｂ・・電極基板、 ｃ、ｃ’ ・・電極基板の端部、 Ｄ、Ｄ” ・・引張り方向 代 理 人 弁理士 新居 正彦第２図 １１・・金属給電ロール １２・・・帯１欠の多礼体１
３・・・・第１糟のメッキ浴 第３図 １８・・・金属給電シート 第５図（ａ＞ 第５図（ｂ） 第６図 第７図 基板裏面のメッキ比率 ＋００ １００ １００ １００ １００１００ ８０
６０基板表面のメッキ比率
よび電気メツキ工程を図示し、第３図は、本発明の１態
様に従う二次の導電層の形成に用いる給電手段を図示し
、 第４図は金属多孔体の断面の顕微鏡写真であり、第５図
（ａ）および（ｂ）はそれぞれ、テンションをかけずに
焙焼、還元処理を行った場合およびテンションをかけて
焙焼、還元処理を行った場合に得られた金属多孔体の断
面の顕微鏡写真であり、第６図は電極基板の引張り破壊
強度を試験する状態を図解し、 第７図は電極基板の表裏面のメッキ量の比率と引張り破
壊強度との関係を示すグラフである。 〔主な参照番号〕 １・・帯状の合成樹脂、２・・サプライボビン、３．３
゛ ・・ガイドローラ、 ４・・導電性塗料の懸濁液、 ５・・樽、 ６．８・・デフレフクロール、７．
７゛ ・・絞りローノへ ９・・巻き取りボビン、 １０・・熱風ノズル群、１１
・・金属給電ロール、 １２・・帯状の多孔体、１３・
・第１槽のメッキ浴、１８・・金属給電シートａ・・治
具、 ｂ・・電極基板、 ｃ、ｃ’ ・・電極基板の端部、 Ｄ、Ｄ” ・・引張り方向 代 理 人 弁理士 新居 正彦第２図 １１・・金属給電ロール １２・・・帯１欠の多礼体１
３・・・・第１糟のメッキ浴 第３図 １８・・・金属給電シート 第５図（ａ＞ 第５図（ｂ） 第６図 第７図 基板裏面のメッキ比率 ＋００ １００ １００ １００ １００１００ ８０
６０基板表面のメッキ比率
Claims (9)
- （１）三次元網目状構造を有し、表裏両面において金属
量が相違する板状の金属多孔体に活物質を充填し、前記
金属多孔体は金属量の多い片面を外側にして捲回したこ
とを特徴とする電池用電極。 - （２）上記金属多孔体の微孔がほぼ紡錘形の空間をなし
、該ほぼ紡錘形の空間の長径方向と直角方向に捲回して
構成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
の電池用電極。 - （３）上記金属多孔体の表裏両面における金属量比が１
００：９５〜１００：３０の範囲であることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項に記載の電池用電極。 - （４）三次元網目状構造を有する非電導体の発泡樹脂ま
たは不織布の帯状体の骨格表面に導電性を付与し、 メッキ浴内で該帯状体の１表面に給電電極を密着させな
がら該帯状体を陰極として走行させ、該帯状体表面に金
属メッキを行うことによって該帯状体の骨格表面に二次
の導電層を形成し、 次いで該帯状体を陰極として両面に所定量の厚さの金属
メッキを施し、 該金属メッキした帯状体を後処理し、所定の形状に切断
した後、帯状体の該給電電極とメッキ浴内で密着した方
の表面を内側として捲回することを特徴とする電池用電
極の製造方法。 - （５）上記後処理は、上記金属メッキした帯状体を空気
中で焙焼して樹脂を溶融、除去し、還元処理後、得られ
た帯状金属多孔体の網目状空間内に活物質を充填してな
ることを特徴とする特許請求の範囲第４項に記載の電池
用電極の製造方法。 - （６）該帯状金属多孔体を切断後、該帯状金属多孔体の
長さ方向と直交する方向に対応する方向に捲回すること
を特徴とする特許請求の範囲第５項に記載の電池用電極
の製造方法。 - （７）上記帯状金属多孔体の表裏両面における金属量比
が１００：９５〜１００：３０の範囲であることを特徴
とする特許請求の範囲第４項乃至第６項のいずれか１項
に記載の電池用電極の製造方法。 - （８）三次元網目状構造を有する非電導体の発泡樹脂ま
たは不織布の帯状体の骨格表面に導電性を付与する処理
は、該帯状体をカーボン粒子を含む導電性塗料懸濁液に
浸潤し、該帯状体から過剰の導電性塗料懸濁液を取り除
き、乾燥して該帯状体の骨格表面にカーボン粒子の層を
形成することからなることを特徴とする特許請求の範囲
第４項乃至第７項のいずれか１項に記載の電池用電極の
製造方法。 - （９）三次元網目状構造を有する非電導体の発泡樹脂ま
たは不織布の帯状体の骨格表面に導電性を付与する処理
は、２５０〜５００メッシュの粒度のカーボン粒子を含
有し且つ２０℃乃至４０℃の範囲の温度に保持されてい
る導電性塗料懸濁液に該帯状体を浸潤し、次いで該帯状
体を湿潤状態でロールにより弾性限度内で圧縮して過剰
の導電性塗料懸濁液を取り除き、乾燥して該帯状体の骨
格表面にカーボン粒子の層を形成することからなること
を特徴とする特許請求の範囲第８項に記載の電池用電極
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61227443A JPH0752647B2 (ja) | 1986-09-26 | 1986-09-26 | 電池用電極とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61227443A JPH0752647B2 (ja) | 1986-09-26 | 1986-09-26 | 電池用電極とその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6381767A true JPS6381767A (ja) | 1988-04-12 |
| JPH0752647B2 JPH0752647B2 (ja) | 1995-06-05 |
Family
ID=16860948
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61227443A Expired - Lifetime JPH0752647B2 (ja) | 1986-09-26 | 1986-09-26 | 電池用電極とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0752647B2 (ja) |
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| EP0690145A1 (en) | 1994-06-28 | 1996-01-03 | Sumitomo Electric Industries, Limited | Corrosion-resistant metallic porous member and method of manufacturing the same |
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| US10811728B2 (en) | 2014-05-30 | 2020-10-20 | Oxis Energy Ltd. | Lithium-sulphur cell |
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|---|---|---|---|---|
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-
1986
- 1986-09-26 JP JP61227443A patent/JPH0752647B2/ja not_active Expired - Lifetime
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